홀로그래피에 AI 접목해 적혈구 노화 진단한다

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국연구재단은 이상준 포스텍 교수 연구팀이 디지털 홀로그래피 현미경과 기계학습형 인공지능(AI)을 이용해 적혈구 노화를 진단하는 기법을 구현했다고 30일 밝혔다.

적혈구는 혈액 대부분을 차지한다. 질병 종류와 진행 추이에 따라 형태가 변하기도 한다.

산소와 이온 전달 능력이 줄어들면 순환 기능에 장애를 일으키는 요인으로 작용한다.

바꿔 말하면 적혈구 상태와 노화 정도를 정확하게 파악하는 게 질병 진단에 필수적이라고 볼 수 있다.

연구팀은 간단한 광학배치의 디지털 홀로그래피 현미경을 활용해 적혈구 홀로그램(3차원 입체 사진) 630개를 얻었다.

레이저 빔을 시료에 쏘면 빛의 간섭현상으로 홀로그램이 형성되는데, 이로부터 3차원 정보를 확인할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 이어 적혈구 둘레·투영면적, 영상 강도, 광학 특성 등 적혈구 형태를 분류하는 특징 12개를 추출했다.

추출한 분류 특징은 기계학습형 인공지능(AI) 알고리즘을 활용해 꼼꼼히 훑었다.

그 결과 혈액 노화에 따라 형태가 다른 3가지 적혈구를 97％ 이상 높은 정확도로 파악할 수 있었다.

이상준 교수는 "기존 광학현미경으로는 획득할 수 없는 새로운 분류 특징을 뽑아낸 뒤 적혈구 유형을 정확하게 식별할 수 있는 진단 기법"이라며 "당뇨나 말라리아 같은 질환 진단에 유용하게 사용할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구는 한국연구재단 기초연구사업(중견연구자)과 STEAM 연구사업 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 이날 '바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스'(Biosensors and Bioelectronics)에 실렸다.

walden@yna.co.kr

제보는 카카오톡 okjebo <저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포, AI 학습 및 활용 금지> 2018/04/30 12:00 송고